宝钢IF钢的生产工艺与改进建议

宝钢IF钢的生产工艺与改进建议

马衍伟王先进孔冰玉

(北京科技大学) (宝山钢铁(集团)公司)

摘要在对宝钢现有装备条件、生产工艺技术以及IF钢产品质量深

入调研的基础上，较全面地分析了影响IF钢力学性能与成型性能的工艺因素；讨论了各个工艺环节间的有机联系。据此对宝钢提出了稳定IF

钢产品质量的建议。

关键词IF钢生产工艺成型性能

PRODUCTION TECHNOLOGY OF IF STEEL AT

BAOSTEEL AND

SUGGESTIONS FOR QUALITY IMPROVEMENT

MA Yanwei WANG Xianjin

(University of Science and Technology Beijing)

KONG Bingyu

(Baoshan Iron and Steel Corp.)

ABSTRACT Recently,IF steel sheets of Baosteel have been used by many domestic automotive factories,however,the production scale is small and the properties sometimes fluctuate.So the effect of technological factors on mechanical properties and formability of IF steel have been investigated based on existing equipment,process technology at Baosteel.Suggestions for improving IF steel are proposed.

KEY WORDS IF steel,production technology,mechanical properties

1 前言

80年代以来，随着冶金生产技术的进步和汽车工业的发展，IF钢得到迅速发展。1997年仅日本IF钢的年产量就超过1 000万t。以IF 钢为基础发展起来的深冲热镀锌IF钢板、深冲高强度IF钢板、深冲高强度烘烤硬化(BH)IF钢板等系列，已形成了第三代汽车冲压用钢。IF

钢的生产已经成为一个国家汽车用钢板的标志。降低生产成本并开发物美价廉的品种是目前IF钢研究和生产的趋势。

我国研制IF钢始于1989年，北京科技大学与宝钢合作，在没有引进外国专利的情况下，用了不到二年的时间基本完成了IF钢的开发，填补了国内空白。1995年宝钢IF钢产量为6万多吨，1996年达8.4万t。但是和国外钢厂相比，其成材率较低。为此进行了IF钢大生产数据的收集和分析，为优化工艺路线提供依据。

2 IF钢生产工艺要点

IF钢的生产工艺流程为转炉冶炼—RH真空脱气—连铸—热轧—冷轧—退火—平整。生产过程的每一步工序，从成分控制到热轧、冷轧、退火、平整都影响IF钢的最终性能。为了获得优异的深冲性能，下述三个因素最为关键：

(1) 发展强的(111)退火织构，以获得高的深冲性()；

(2) 获得足够粗大均匀的铁素体晶粒，以获得低的σ

s /σ

b

和高的加

工硬化指数(n)；

(3) 控制第二相粒子(碳、氮化物)的析出，以控制时效效应，改善塑性。

故IF钢的生产应命中①非时效性；②强的(111)再结晶织构；③较粗大的铁素体晶粒等三个目标，如表1所示［1］。冶炼中应尽可能降低C、N及非金属夹杂(O、S、P)的含量，纯净钢质，一般要求C≤50×10-6，

N≤30×10-6，应加入适当的Ti或Nb；热轧宜采用低的板坯加热温度，略大于Ar

3

的终轧温度，终轧后快速冷却和高温卷曲；冷轧压下率要大；采用尽可能高的退火工艺。上述各个工艺过程对IF钢性能影响的程度也是不同的，按影响程度的大小依次是冶炼，退火，热轧，冷轧。

目前，宝钢根据冲压性能的不同将IF钢分成BIF1、BIF2、BIF3三个系列。其中BIF1和BIF2为Ti-IF钢(目标成分C≤50×10-6，

N≤40×10-6)；BIF3为Nb+Ti-IF钢(目标成分C≤30×10-6，N≤30×10-6)。本文以产量最大的BIF2和BIF3钢为主要论述对象。

表 1 IF钢生产的工艺要点

Table 1 Key points of IF steel production

3 宝钢大工业生产数据统计与分析

3.1 冶炼

3.1.1 概况

1995年共冶炼BIF2钢285炉，其中改钢11炉，实际得到274炉合格的BIF2。1995年共冶炼BIF3钢30炉，其中改钢4炉，实际得到26炉合格的BIF3。1996年1～8月共冶炼BIF2钢239炉，因成分超标而改钢21炉，其中5炉改判为DT0151。成分出格较少的，最终以原钢种出厂。1996年1～8月共冶炼BIF3钢22炉，因成分出格待判9炉，最终以原钢种出厂。

冶炼成分平均水平都达到了目标成分的要求。但1995、1996年的BIF2、BIF3的C、N成分的最大值都超出了目标成分的范围(图1)。由于C、N含量决定了最终产品的性能和添加Ti、Nb量的多少，因此尽量降低C、N含量是稳定产品质量和减少成本的关键。

3.1.2 杂质元素的控制

IF钢杂质元素也要控制在很低水平，这同样是IF钢获得超深冲性的重要原因。一般要求O≤0.002 %，S≤0.01 %，Mn≤0.2 %，Si≤0.03 %，P≤0.01 %，Al≤0.06 %。1995、1996年IF钢冶炼中，O、S等成分的控制并不好，特别是O含量维持在一个很高的水平(50～60)×10-6，最高达140×10-6，这就会影响最终产品的性能。S的最大值也超过了0.01 %。

由于S和P易偏析，明显损害钢板质量的均匀性，是产生裂纹的原因。Mn和Si过多除固溶强化外还引起析出物过剩，阻碍再结晶晶粒的长大，对值不利，故其含量应较低。O在钢中的固溶量极少，多以各种氧化物夹杂的形式存在，而这些夹杂物会导致最终产品的表面和内部产生缺陷。钢中的非金属夹杂如氧化物和硫化物归根到底是受到氧和硫含量的影响。因此在炼钢过程中必须采用铁水预处理脱硫，转炉脱磷，RH 真空脱气去碳和氧以及转炉底吹

图 1 1996年BIF2冶炼成分碳、氮的分布